被科技改变的奥运

黄蛮

四年一度奥运季，召唤人们回到这场聚众狂欢体育盛宴上的，不仅仅是蓄势待发的运动健儿们，也有服务于比赛的新科技，和执着的创新精神。从2D到VR，从手动到激光计时，从摄影师拍摄到无人机跟踪……科技带来改变，只为追求完美。

时尚视觉引领，追求并超越3D

如临其境

2010年，《阿凡达》让全球观众徜徉在3D和IMAX的光影体验中；2014年，一个极简的Google Cardboard（谷歌盒子）让普通消费者都能体验一把全新的VR视觉……前者只需花费几十块钱买张电影票，后者更是可以自己DIY的瓦楞纸盒子；不过，这些平民化的新奇体验背后，支撑它们的是不断被开发的高科技。

时间轴：

① 2010年南非世界杯，索尼为日本球迷带来了一次全新的视觉感官体验，一块特别制作的全球最大3D LED屏幕，867英寸的显示器长19.2米，高10.8米，超过4000x2000的分辨率，画面的质感依然出色。

② 2012伦敦奥运会上，首次全面实现了3D电视直播，这也是3D电视进入寻常百姓家的一个契机。中国中央电视台也第一次购买了奥运会3D转播权，同时购置了全新的松下3D设备，力图为中国观众提供高品质的赛事转播。

未来未知

谷歌盒子虽然带来的是一种很不完善的虚拟视觉体验，但就其掀起的追风浪潮来说，它依然是虚拟现实技术的一个里程碑。裸眼3D和虚拟现实都是未来发展的重点，一个让人置身真实，一个可以创造真实，创新和挑战，自始至终都存在。

裸眼3D技术：随着技术、市场、产业配套、标准问题的逐步解决，观众连3D眼镜也不需要是未来必会到达的境界，裸眼3D也终有成为家用和个人消费电子产品的那一天。

VR技术：VR，即虚拟现实。对于体育迷，拥有VR技术支持，就可以通过一个应用程序观看比赛，并支持自由选择视角，为观看体育竞赛带来一场感官盛宴；但尽管VR视觉效果令人惊艳，而就目前的VR技术还不能实现交互，设备也远远没有达到可以随时随地观看的普及程度。目前而言，NBA官方对这项技术很是热衷和追捧，期待有一天它逐渐走入球迷的生活。

纤毫毕现

要想360°无死角，就必须克服高度的障碍，不满足于平行的摄影，却想要翱翔在高空，潜伏于水底，它们都做到了。

水下摄影

2000年的悉尼奥运会第一次开始使用水下摄影系统，一种俗称“鱼眼睛”的特殊镜头，使人的视力从水上延伸到了水下。

除了固定的摄影系统，专攻水下拍摄的体育摄影师是超越人工智能、不可或缺的特殊存在，他们有够硬的拍摄水准，也是专业认证的潜水员，能够自由潜入水中，对相机做出各种调整，拍摄他们想要的艺术。但是要拍出水上水下合成的犹如“截面图”一样的影像，需要运用合成图像的新科技。由于光线在水下的折射率与水上有所不同，水中的物体看起来比实际上的体积大1.25倍，直接合成的拍摄影像就会变形。日本NHK电视台开发的摄像机TwinsCam，能不断调整水下和水上摄像机之间的精确位置和镜头倾斜角度等，合成最自然的影像效果。这也是伦敦2012年奥运会用到的水中摄影新技术。

悬索控制移动摄像系统

“飞猫”、“蜘蛛”系统在体育摄影中的应用已经相当广泛。通过搭建的索道摄像，具有自由灵动、镜头无限旋转、拍摄无盲点等特点，也经常在各种大型晚会和电影拍摄场地出现。

无人机航拍

现代科技引领下的航拍更自由，对于脱离了绳索的无人机飞行器来说，动态、定点、空中悬停等拍摄都不在话下，更能回传远距离无线实时影像。无人机航拍也将会更全面地应用到2016年奥运会拍摄中。

运用：航拍的摄像机可以由摄影师控制，也可以自动拍摄或远程控制。无人机航拍不仅可用于传统航拍，在比赛过程中，也可以为安保提供实时、清晰、可靠、直观的现场图像，为做好赛事安保工作提供了科技保障。

分毫必争

计时系统与高科技水乳交融，得益的是赛场上的运动员们，在摄下真实的同时，还能还原真实，高速摄像的技术亦带动了三维成像的发展，赛场上的误判在密布的记录系统下将越来越少。

网球：轨迹的还原

运动轨迹测量即时回放系统——俗称“鹰眼”。2003年就广泛应用于网球比赛中，后逐步普及板球、羽毛球等其他球类运动。“鹰眼”并不是完全拍摄到球的运行轨迹，而是通过捕捉球的运行轨迹之后，计算模拟运行轨迹再呈现在屏幕上。在网球场上，当发球方轰出高速ACE球，肉眼几乎无法看清其运行轨迹，此时“鹰眼”可以帮助还原其运行轨迹，判断是否压线。

运作

三维成像：网球飞行数据通过电脑计算，将这些数据生成三维图像，由大屏幕清晰地呈现出网球的运动路线及落点，在分隔成以毫米计算的模拟立体空间内。

捕捉轨迹：8-10台高速摄像头从不同角度同时捕捉网球飞行轨迹的基本数据，从数据采集到结果演示，所耗用时间不超过10秒钟。

可能存在的缺陷：曾有302周的时间都坐在网球世界排名第一宝座的职业选手罗杰·费德勒就对这一技术存疑，而就像费德勒所担心的，鹰眼技术在光线不好的情况下精准工作能力并不是百分百精确，但基本上，该技术的误差确保在1%以下，保证误差控制在3毫米以内。

篮球： 360°无死角回放

2015年启用的Free D摄像回放系统，拥有超高清摄像头+英特尔的高性能计算（HPC），使Free D技术能够快速地将摄像头采集到的2D数据转换成3D立体影像，随后对其进行拼接，最终编译成一个360度无缝镜头。

运作：

时间线和摄像头角度上同时回放，360度的全景镜头可以捕捉到球员小动作帮助裁判判断；另外，增加球迷的球场临境感，丰富竞技体育的观看体验。

足球：

超敏感的追踪神器

门线技术是足球场上的鹰眼，主要是通过GoalControl、鹰眼系统、Cairos GLT系统等三类系统实现，屡屡在比赛中发挥了神器功效。其中GoalControl-4D追踪技术用来准确地识别足球是否真正地越过球门线，有效减少误判情况。体育场中需要安装14个监控摄像头，以500fps的帧速三维扫描和跟踪捕捉足球、精度达到了5毫米，保证裁判能够在一秒之内接收到视觉及振动提醒。

游泳：

第一时间显示排名

起跳装置安置了扬声器，并设计完善了最佳起跳姿势。

到达终点后选手碰触的计时板，是唯一一个要靠选手自己碰触的计时装置。

量子计时器在2012年伦敦奥运会中的全面运用效果良好，将误差精确到千万分之一秒。16个独立计时器能分工独立完成，2012几乎所有的奥运体育项目都可以用它计时。

游泳排名指示灯分别显示成绩的前三名，观众在选手到达终点的一刻就能看到比赛结果，另外它还能记录每100米的成绩排名。

田径：

全面电子化系统

分秒必争的短项田径比赛中，计时的方方面面均要实现电子化，包括发令枪。电流启动石英晶体振荡器，起跑器安置的扬声器放大发令枪的声音，选手犹如离弦之箭。在赛道的另外一端，激光信号则从终点线一端传向另一端，而另一端的光传感器（亦称光电管或“电子眼”）会收到激光发出的光束信号。当选手穿过终点线，光束受到阻塞，电子眼立即向计时台发送信号，记录下选手的比赛用时。

起跑器上除了安装扬声器，还有可以感应起跑反应时间的电子系统。

与终点线平行安装的一台高速数码摄像机会以每秒2000次的摄影速度，将图像扫描到一个狭窄剖面上。当每名选手跑过终点线时，摄像机会将最先触及终点线的身体部位的电子信号发送给计时台，从而记下他们的比赛时间。